15050754080_Dian Sutrimo_Pengujian Torsi dan Daya.docx

LAPORAN PRAKTIK FENOMENA DASAR MESIN PENGUJIAN TORSI DAN DAYA PADA MOTOR JUPITER Z

Disusun Oleh : Dian Sutrimo NIM. 15050754080

Dosen Pengampu 1. Dr. Warju, S.pd., S.T., M.T. 2. Diastian Vinaya Wijanarko, S.T., M.T.

S1 TEKNIK MESIN KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2018

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, saya panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan inayah-Nya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan makalah tentang laporan pengujian hubungan antara torsi dan daya  pada motor Jupiter Z. Terlepas dari semua itu, saya menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasannya. Oleh Karena itu dengan tangan terbuka saya menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ini.

Surabaya, 31 Agustus 2018

Penulis

pg. 1

Daftar Isi

KATA PENGANTAR ........................................................................................... 1 A. Tujuan ............................................................................................................. 4 B. Manfaat ........................................................................................................... 4 C. Keselamatan dan Kesehatan Kerja  .............................................................. 4 D. Objek, Peralatan & Bahan  ............................................................................ 4 E. Tinjauan Pustaka ........................................................................................... 7 1.

Definisi Performa Mesin  ............................................................................ 7

2.

Pengertian Motor Bakar ............................................................................ 7

3.

Prinsip Kerja Motor Bakar  ....................................................................... 7

4.

Prinsip Kerja Motor 4 Langkah/ 4 Tak  ................................................... 8

5.

Alat Mengukur Power Dan Torsi  ............................................................. 9

6.

Daya Dan Torsi. .......................................................................................... 9

F.

Prosedur Operasional Standar  ................................................................... 10

G.

Pembahasan Analisa Hasil Pengujian .................................................... 11

H.

Kesimpulan dan Saran : .......................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA :. ....................................................................................... 14

pg. 2

Daftar Gambar

Gambar 1. Chassis Dinamometer ............................................................................ 5 Gambar 2. Unit CPU ............................................................................................... 5 Gambar 3. Tie Down ............................................................................................... 6 Gambar 4. Thermometer & Humidity Tester .......................................................... 6 Gambar 5. Data Console ......................................................................................... 7 Gambar 6. Prinsip Kerja Motor Bakar .................................................................... 8 Gambar 7. Tampilan Software Sport Dyno33....................................................... 10 Gambar 8. Grafik Daya Dan Torsi Motor Jupiter Z.............................................. 12 Gambar 9. Tabel Daya Dan Torsi Motor Jupiter Z ............................................... 12 Gambar 10. Gambar yang benar ........................................................................... 13 Gambar 11. Gambar Yang Salah .......................................................................... 13

pg. 3

A. Tujuan Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka tujuan dari penulisan laporan ini adalah : 1. Mengetahui daya dan torsi yang dihasilkan dari pengujian kendaraan dengan merek Yamaha Jupiter Z. 2. Mengetahui alasan utama mengapa start pengujian dilakukan pada 3000 RPM. 3. Mengetahui grafik yang benar saat pengujian dyno test B. Manfaat Adapun manfaat dari laporan praktik ini, antara lain : 1. Bagi Mahasiswa a. Sebagai sarana pembelajaran dan praktek yang  berkesinambungan agar mahasiswa memahami langkah-langkah  pengujian daya dan torsi yang benar sesuai dengan SOP.  b. Mengetahui hasil pengujian daya dan torsi pada motor 4 tak merek Yamaha Jupiter Z saat pengujian di laboratorium. c. Memenuhi beban SKS yang diperlukan guna memperoleh gelar Sarjana Teknik. 2. Bagi Jurusan/lembaga perguruan tinggi a. Sebagai salah satu referensi pembelajaran dan penelitian tentang daya dan torsi.  b. Dapat sebagai media baca mengenai daya dan torsi motor 4 tak dengan merek Yamaha Jupiter Z

C. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Dalam melakukan praktikum gunakan alat keselamatan diri untuk mencegah kecelakaan selama melakukan praktikum, alat yang diperlukan diantarannya : a) Katelpak (pakaian praktek)  b) Ear plug (penutup telinga) c) Masker d) Sarung tangan e) Safety shoes f) Lakukan perkerjaan sesuai dengan instruksi dari dosen g) Tidak bercanda ketika praktikum untuk mencegah terjadinya kecelakaan.

D. Objek, Peralatan & Bahan 1. Objek Satu unit motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan SPBB menggunakan Karburator 2. Peralatan Sebelum melakukan pengujian dyno test pada motor Jupiter Z  pertama siapkan terlebih dahulu peralatan untuk mempermudah  pengujian, adapun peralatan yang dibutuhkan antara lain :

pg. 4

a) Chasis dinamometer (Dyno test)

Gambar 1. Chassis

 Dinamometer

 b) 1 unit CPU

Gambar 2. Unit CPU

pg. 5

c) 2 buah Tie down (untuk mengencangkan kendaraan agar tidak  bergerak saat dilakukan running test.

Gambar 3. Tie Down d) 1 buah pengukur suhu dan kelembaban ruangan (Humidity & Thermometer.

Gambar 4. Thermometer & Humidity Tester

pg. 6

e) Data console (memiliki fungsi membaca rpm dari percikan busi)

Gambar 5. Data Console f) Kabel data console (1 masuk ke data console dan 1 lagi untuk membaca rpm dari percikan busi). 3. Bahan Bahan yang diperlukan untuk praktikum : a) Bensin (Bahan Bakar Minyak) E. Tinjauan Pustaka 1. Definisi Performa Mesin Performa mesin merupakan jumlah daya yang dapat dihasilkan pada kecepatan tertentu/daya maksimum yang ada pada setiap kecepatan dalam rentang operasi penggunaan mesin. Performa sebuah motor dipengaruhi oleh kualitas bahan bakar dan sistem bahan bakar. (Studi, Teknik, & Murdianto, 2016) 2. Pengertian Motor Bakar Motor bakar (engine) adalah suatu media untuk merubah energi kimia menjadi energi gerak atau mekanis. Energi panas pada motor bakar diperoleh dari pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam suatu ruang bakar atau combustion chamber. 3. Prinsip Kerja Motor Bakar Energi gerak pada motor bakar berasal dari energi kimia yang terkandung di dalam bahan bakar minyak (BBM). Energi kimia tersebut dirubah menjadi energi panas pada proses pembakaran. Pada reaksi tersebut akan menghasilkan energi gerak dan gas buang yang merupakan  bentuk residu dari proses tersebut. Berikut ini adalah diagram dari hubungan proses-proses tersebut.

pg. 7

ENERGI KIMIA

ENERGI PANAS

MOTOR BAKAR

ENERGI GERAK

GAS BUANG Gambar 6. Prinsip Kerja Motor Bakar 4. Prinsip Kerja Motor 4 Langkah/ 4 Tak Disebut motor empat langkah karena dalam satu siklusnya terjadi dua kali putaran penuh pada poros engkol (720˚) dan atau terdapat empat langkah pada piston yaitu, langkah hisap, langkah kompresi, langkah ekspansi (kerja), dan langkah pembuangan. Berikut ini adalah kerja mesin empat langkah :

a. Langkah hisap Piston bergerak dari TMA menuju TMB. Katup masuk membuka dan katup buang tertutup. Piston dalam gerakannya dari TMA ke TMB menyebabkan kevakuman di dalam silinder, sehingga campuran udara dan bensin dihisap ke dalam ruang  bakar melalui intake port .  b. Langkah kompresi Piston bergerak dari TMB menuju ke TMA. Katup masuk dan katup buang tertutup. Akibat gerakan piston menuju TMA maka campuran BB dan udara menjadi bertekanan dan suhunya meningkat. Sesaat sebelum piston mencapai TMA, busi akan memercikkan bunga api sehingga (campuran udara dan bakar) yang sudah bertekanan tinggi terbakar. c. Langkah Kerja Tenaga yang dihasilkan dari proses pembakaran campuran udara dan bahan bakar mendorong piston bergerak la gi dari TMA ke TMB. Pergerakan tersebut mengakibatkan terjadinnya transfer energi dari batang torak ke poros engkol. Sehingga pada langkah ini disebut langkah kerja, karena merupakan langkah yang menghasilkan kerja dalam siklus ini. d. Langkah buang Sisa momen/usaha yang tersalurkan ke poros engkol menyebabkan piston bergerak lagi dari TMB ke TMA. Katup  buang terbuka dan katup masuk tertutup. Akibat dari gerakan naik piston maka gas sisa pembakaran terdorong keluar melalui exhaust port . (KDDO, 2017:36-38)

pg. 8

5. Alat Mengukur Power Dan Torsi Dynotest merupakan suatu mesin yang digunakan untuk mengukur torsi (torque) dan kecepatan putaran (rpm) dari tenaga yang diproduksi oleh suatu mesin motor atau penggerak berputar lain (Aditya, Darlis, & Si, 2015), sistem dyno ada 2 macam antara lain: a. Engine Dyno Poros output mesin langsung disambungkan ke alat Dyno, umumnya alat ini digunakan di pabrik kendaraan untuk mengukur performa mesin sebelum dipasang pada body/ chasis. b. Chasis Dyno Prangkat untuk mengerjakan sesuatu pengujian dan  pengukuran kecepatan konstan, bebas jalan dan kekuatan dari suatu kendaraan. Kendaraan yang diikat di sebuah roller yang selanjutnya kendaraan itu di jalankan seperti biasanya.

Dyno test biasannya digunakan pada kendaraan yang sedang dimodifikasi agar dapat diketahui perubahan performa kendaraan sebelum dan sesudah dimodifikasi. 6. Daya Dan Torsi a. Torsi Mesin Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah suatu energi. Besaran torsi adalah besaran turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun  perumusan dari torsi adalah sebagai berikut : T = F x d (N.m) Dimana : T = Torsi benda berputar (N.m) F = Gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) d = Jarak benda ke pusat rotasi (m) b. Daya Mesin Sedangkan power yang dihitung dengan satuan Kw (Kilo watts) atau Horse Power (HP) mempunyai hubungan erat dengan torque. Power dirumuskan sebagai berikut : P=

... 

 Nm/s (Watt)

Dimana : P = Daya (Watt) n = Putaran mesin (rpm) T = Torsi mesin (N.m) c. Daya Kuda (HorsePower) Daya Kuda (horse power) adlaah daya seekor kuda atau ukuran laju yang dapat dilakukan oleh seekor kuda. Satu daya kuda (horsepower) sama dengan 33.000 ft-lb kerja per menit. Rumus untuk daya kuda (horsepower) adalah : Hp =

ft−lb permenit 33.000

 =

LxW 33.000  

pg. 9

Dimana : Hp = daya kuda (horsepower) L = panjang (feet) W = gaya (pound) T = waktu (menit) yang dibutuhkan untuk memindah W melalui L F.

Prosedur Operasional Standar a) Langkah Persiapan 1. Siapkan 1 buah sepeda motor Jupiter Z 2. Letakkan kendaraan di atas dyno test dengan meletakkan ban tegak lurus diatas roller dyno test 3. Pasang tie down pada shock depan motor 4. Pasang kabel data console dengan cara menjepitkan di atas cop busi 5. Pasang blower dan arahkan tepat pada silinder block mesin (berfungsi agar motor tidak mengalami over heating ) b) Langkah Pengujian dan Cara Pengambilan Data 1. Hidupkan CPU 2. Buka aplikasi sport dyno 33 3. Tekan test, kemudian run, atau bisa tekan tombol f5 maka akan muncul tampilan seperti di bawah ini 4. Kemudian tulis jenis kendaraan pada test data 5. Displacement (volume cylinder memakai 125 cc)

Gambar 7. Tampilan Software Sport Dyno33 6. 7. 8.

9.

Corection factor SAE JI 349 Temperatur ruangan 29,9 humidity 42,1 pressure 100 mbar Start button 1 klik akan menampilkan data awal, klik ke 2 menampilkan running dyno menghitung daya dan rpm, klik ke 3 akan menampilkan grafik yang berhubungan antara torsi dan daya Langkah awal klik start button masukkan motor pada gigi 1 hingga gigi 4 ketika telah mencapai 3000 rpm klik ke 2 kemudian tampilan berubah menghitung daya dan rpm, pada

pg. 10

saat ini buka gas penuh hingga mencapai rpm 9000, ketika telah mencapai rpm 9000 klik ke 3 yang akan menampilkan grafik hasil pengujian antara torsi dan daya. G. Pembahasan Analisa Hasil Pengujian Soal : 1. Mengapa pengujian dilaksanakan pada 3000 Rpm ? 2. Apakah yang dimaksud torsi dan daya ? 3. Berikan analisa antara grafik yang benar dan salah Jawaban 1. Pengujian dilaksanakan pada Rpm tersebut karena pada kisaran Rpm 3000lah torsi optimal dari suatu kendaraan akan benar” t erlihat (terbaca secara signifikan pada dinamometer) dibanding dengan  pada Rpm 1000, 2000, ataupun 4000. 2. Torsi adalah : Sebuah besaran yang menyatakan besaran gaya yang  berkerja pada sebuah benda sehingga mengakibatkan benda tersebut  berotasi. Besarnya momen gaya (torsi) tergantung pada gaya yang dikeluarkan serta jarak antara sumbu putaran dan letak gaya. Pada saat kendaraan diuji jalan, torsilah yang berperan sebagai penggerak awal dari kendaraan diam menjadi melaju. Daya adalah : Kemampuan dari mesin untuk mengeluarkan  performa hingga titik maksimum mesin tersebut. Antara torsi dan daya sebenarnya tidak ada hubungan secara langsung karena torsi yang diciptakan dan daya yang dimiliki motor memang disesuaikan dengan karakter kendaraan tersebut.

pg. 11

3. Hasil Praktikum : a) Grafik dan tabel torsi, daya motor jupiter z

Gambar 8. Grafik Daya Dan Torsi Motor Jupiter Z

Gambar 9. Tabel Daya Dan Torsi Motor Jupiter Z

pg. 12

Dari hasil pengujian torsi dan daya yang dilakukan pada kendaraan bermotor roda 2 Jupiter Z 110 cc di dapatkan data yaitu ; torsi maksimum berada pada 6,91 N/m 2 pada kecepatan 3582 Rpm serta daya sebesar 3.5 HP. Sedangkan daya terbesar berada  pada 7470 rpm dengan HP 6,1 dan torsi 5.78 N/m 2. 1. Penjelasan Tentang Grafik Menurut analisa dan perbandingan dengan grafik yang lain, grafik ini memiliki hasil yang baik dan dapat dijadikan suatu data dalam  pengujian karakter mesin karena saat pengujian,  setter   sesuai dengan SOP yang telah diberikan, contohnya : pembacaan awal dilakukan pada 3000 Rpm, dan  pembacaan diakhiri pada 9000 Rpm, lalu kita dapat melihat  bahwa grafik mengalami kenaikan dan penurunan yang tidak terlalu  bervariasi, ini mengindikasikan  bahwa saat pengujian bukaan gas dilakukan sesuai SOP hingga 9000 Rpm. Gambar 10. Gambar yang benar

Grafik ini merupakan yang kurang  benar dan tidak dapat digunakan sebagai acuan untuk melihat karakteristik mesin dalam sebuah  pengujian. Alasannya karena menurut data pada grafik jelas  pembukaan gas tidak stabil dan tidak sesuai dengan prosedur operasional standar, setelah 5000 Rpm grafik menunjukkan kenaikan dan penurunan yang  bervariatif sehingga menyulitkan  pembacaan serta mengindikasikan  bahwa  setter   tidak sesuai SOP dalam melakukan running. Gambar 11. Gambar Yang Salah

pg. 13

H. Kesimpulan dan Saran : a) Kesimpulan : Dari laporan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut : Dari grafik dan tabel hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa  performa motor jupiter Z 110 cc pada tabel menunjukkan bahwa  performa motor mengalami penurunan torsi dan daya. Torsi tertinggi terjadi pada 3582 rpm menghasilkan torsi sebesar 6,91 N/m 2 dan daya tertingi terjadi pada 7470 rpm menghasilkan daya sebesar 6.1 HP.

Keadaan yang saling berbanding terbalik memang berhubungan karena pada dasarnya torsi diperlukan saat kendaraan diam ke melaju, dan daya dibutuhkan saat kendaraan akan melesat sehingga saat kendaraan akan bergerak dari diam, torsi meningkat dengan drastis. Pun sebaliknya saat kendaraan telah bergerak dan bukaan gas dibuka maksimal torsi menurun digantikan dengan daya yang mulai meningkat drastis. b) Saran : Sebaiknya lakukan pengecekan terlebih dahulu bagaimana kondisi mesin kendaraan sebelum dilakukan pengujian agar saat pengujian  berlangsung kondisi mesin benar-benar prima, perlu juga dilakukan studi pustaka terkait kendaraan apa yang akan diujikan agar saat  pengujian mahasiswa dapat memahami bagaimana karakteristik kendaraan yang akan mereka uji.

DAFTAR PUSTAKA : Studi, P., Teknik, P., & Murdianto, I. (2016). Jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas negeri semarang 2016.

Lembaga Bengkel Mahasiswa Mesin. 2017. Kursus Dasar-Dasar Otomotif:

pg. 14